スリランカ国

水力発電最適化計画調査に関する

フォローアップ調査

（ケラニ川水系水力発電所

リハビリテーション）

ファイナル･レポート

Vol.II

付 録

平成 17 年 7 月 （2005 年）

独立行政法人 国際協力機構 経済開発部

経済

JR

05 - 054

No.

付 録

目 次

A 土木構造物関係付録

A-1 地質調査等

A-2 WPS 導水路トンネル抜水調査報告

A-3 水力発電所保守点検マニュアル 土木構造物

B 水力発電所保守点検マニュアル 水力機械

B-1 水力機械設備の保守管理

B-2 水力機械設備の点検マニュアル

B-3 水力機械設備の劣化診断マニュアル

B-4 塗替塗装マニュアル

C 水力発電所保守点検マニュアル 電気機械

C-1 携帯式超音波流量計を用いた簡易効率試験

C-2 更新規模と効率向上に関する検討

C-3 制御・保護装置 制御室レイアウトのリスト（図面を含む）

C-4 CEB における Canyon 発電所点検項目

C-5 電気機械設備に対する点検項目と保守マニュアル例

APPENDIX A 土木構造物関係付録

APPENDIX A-1 地質調査等

- 1 -

1. 地質関連の課題と追加調査

ケラニ川水系の発電設備で地質的に検討を要するものは次のとおり。

・ Wimalasurendra 発電所導水路トンネルの崩落

・ New Laxapana 発電所調圧水槽付近の漏水および斜面安定

・ Polpitiya 発電所取水口付近の斜面安定

・ Polpitiya 発電所背後の斜面安定

これらの検討を行うための追加調査（Table 1.1）を 2004 年 10 月から 2005 年 3 月にかけて実施した。

Table 1.1 Additional Investigations

Investigation

Name of PowerStation

StructureInfered geolpgicalproblem

Inspection oftunnel inside

Topographicsurvey

Geoogicalmapping

Waterquality test

Mesurementof dischargevolume

Wimalasurendra Headrace Tunnel collapse yes 1set

New LavapanaSurge Tank andsurroundings

leakage ans slopestability

20ha 20ha 1set 1set

PolpitiyaIntake andsurroundings

slope stability 6ha 6ha

Slope behind PowerStation

slope stability 10ha 10ha

2. Wimalasurendra 発電所導水路トンネル

Wimalasurendra 発電所導水路においては、以前に発電所放水口より濁水が観測されたことより、導水

路トンネル内での壁面の崩落等の不具合が予想されていた。このため、CEB により 2005 年 2 月下旬

に導水路トンネルの抜水調査が行われたのに合わせて、JICA 調査団も抜水後のトンネルに入り、目

視点検を行った。

その結果、数箇所の壁面コンクリートの小規模な崩落は確認されたものの、地質的脆弱部が主な原因

となっているような不具合は特に確認されなかった。

また、確認された小規模な崩落部分は、抜水期間中に CEB により補修されている。

- 2 -

3. New Laxapana 発電所調圧水槽付近

3.1 概要

New Laxapana 発電所調圧水槽付近の斜面には多くの湧水が分布する。湧水のこれまでの経過は以下

のとおり。

・ 水路トンネル建設前は、舗装道路より上のバルブ室より離れた位置から少量の湧水があった。

・ トンネル掘削によりそれらの湧水が涸れた。

・ トンネル通水後数年でそれらが回復し、湧水地点の数が増えた。

・ 1998 年 2 月から 3 月にかけて導水路をゆっくり抜水したとき、バルブ室付近の湧水が涸れ、

充水開始後 2-3 時間後に再び湧出した。

・ 現在道路脇の湧水はパイプで集められ、それより下に住む住民に利用されている。

以上より、これらの湧水のほとんどはトンネルからの漏水であることは明らかである。これらの湧水

の量や斜面安定に対する影響を検討するため、地形測量、地質踏査、水質調査、水量測定を実施した。

3.2 地形および地質

調圧水周辺の斜面は全体に西に傾斜していて平均約 20 度の傾斜を示す。露岩はすくないが、北東―

南西の方向の急崖があって岩盤が露出している。調圧水槽の立坑坑口はこの急崖より上方にあり、水

圧管路はそれより下方の 15 度以下のゆるい斜面を北西に伸びている。バルブ室のすぐ下（標高約

860 ｍ）に舗装道路があり、その切り取り斜面には風化岩が観察される。

調圧水槽周辺の地質踏査は 2005 年 1 月から 2 月にかけて実施され、作成された地質図を Figure 3.1 に

示す。

岩盤はチャーノカイト質片麻岩、チャーノカイトおよびコーツァイトから構成され、その片理は N20

～50°W、30～50°の走向傾斜を示し、斜面の平均傾斜方向よりやや上流に向かって斜面と同じかやや

急.な角度で傾斜している。

斜面を覆って分布する堆積物は、その構成物資や表面の状態により Table 3.1 のように区分される。

それには New Laxapana 発電所トンネルの掘削ズリが含まれている。その表には堆積物の推定形成時

期も示されている。

- 5 -

Table 3.1 Details of formations of overburden

Type of Formation

Average Thickness (m)

Interpreted Age of Last Event (yrs.) Stability of the Ground

RS 1-20 In situ material Stable RS' 5-10 More than 75 Stable RS4 10-15 More than 75 Stable BL2 1-5 More than 50 Unstable TL 2-6 After RS2 Unstable RS3 5-7 1944 Unstable MU 2-5 About 35 Stable MS <1 5-8 Unstable Db 2-5 1-5 Unstable BL 1-3 1-5 Unstable

- 6 -

3.3 湧水

調圧水槽地点周辺の湧水は 11 箇所で確認され、それらを Table 3.2 に示す。

まず、湧水の量について述べる。湧水は岩盤から湧出しているものが多く、湧出量は毎分 150 リット

ルが最大で 11 箇所合計で毎分 730 リットルである。湧水を集めて流れる沢の水量は V ノッチで測定

した結果 V5 ノッチで毎秒 240 リットル（毎分 14400 リットル）である。他の沢に流水が少ない事か

ら、この多くの部分がトンネルからの漏水によるものと思われる。したがってトンネルからの漏水は

湧水地点で確認されている量よりはるかに多い。

Table 3.2 Locations and nature of springs

Location of Spring

Out flow l/min Formation /Nature of Spring

Behavior with time (Monitoring Period 2 months:

August –Sep 2005) A 50 Clear water, through open joint in

Gneissic rock Continuous: No significant change in flow

B 150 Clear water, through open joint in Gneissic rock

*Flow changes with the operation of valve house

C 150 Clear water: About 4cm Diameter hole appearing under a tree root. Area filled with tunnel muck

Continuous: No significant change in flow

D 5 Clear water: through hole in soil Continuous: No significant change in flow

E 25 Clear water: through open joint in Gneissic rock

*Flow changes with the operation of valve house

F 40 Clear water: Through hole in debris material of earth slip

Continuous: No significant change in flow

G 100 Clear water: Through hole in debris material of earth slip

Continuous: No significant change in flow

H 20 Clear water, through open joint in Gneissic rock

Continuous: No significant change in flow

I 40 Clear water, through open joint in Gneissic rock

Continuous: No significant change in flow

J 80 Clear water: Through hole in debris material of earth slip

Continuous: No significant change in flow

K 70 Clear water: Through hole in debris material of earth slip

Continuous: No significant change in flow

水質に関しては、湧水や沢水に起源を確認するための調査が実施された。水路の水を取水口・サージ

タンク・放水口にて採取し、サージタンクおよび水圧管路付近の地表で湧水および沢水を採取した。

それらの水について以下の項目の分析を実施した。

電気伝導度 濁度 pH 水温 気温 化学分析（Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Fe2+, Mn2+, Cl－, SO4

2－, 総ｱﾙｶﾘ度）

- 7 -

測定・分析結果および化学成分のイオン濃度を Table 3.3 に示す。

測定・分析項目のうち、電気伝導度に着目する。電気伝導度は水路の水で 20µS を示し（NLW-1、2）、

水路付近やそれより斜面下方の湧水や沢水は 20µS あるいは 20～10µS を示し、水路から斜面を側方

に離れた位置の沢水で 10µS 以下と低くなっている Figure 3.3、3.4。水路付近やそれより斜面下方の

湧水や沢水は水路の水とほぼ同じか、それが多く混入している事を示唆する。

次ぎに化学成分について、重量濃度（ppm = g /ﾘｯﾄﾙ）を当量で除した濃度（ｍe／ﾘｯﾄﾙ）で、ヘキサ

ダイアグラム Figure 3.5 で検討する。採取地点と水路の位置関係も考慮すると、以下の 4 つの水質に

分けられる。その分布を Figure 3.6, 3.7 に示す。

A（図中に赤で示す） Ca2+が多い水 B（図中に黄で示す） Ca2+が多く Cl-も多い水 C（図中に緑で示す） Ca2+が少なく Cl-が多い水 D（図中に青で示す） Ca2+が少なく Cl-も少ない水

A は水路の水およびこれに近い水である。C は A とは全く異なる水で、地山に長時間滞留していた

水の可能性が高い。B は A と C が混合したものと思われる。D は降雨に近い水と思われる。（降雨の

試料：NLW-20：はイオン濃度が水路の水すなわち河川本流の水より高く異物が混入していると思わ

れる）。

トンネルからの漏水は A（図中に赤で示す）のタイプの水であり、すなわち、NLW－10、12 および

14 の湧水がこれにあたる。車道脇の沢も水量の殆どが漏水に由来することを示している（NLW-6 お

よび 7）。それらの下流の沢では、地下水と混合した B タイプを示すが、途中の NLW-8 が A タイプ

に戻り、途中で漏水が多量に混合している事を示唆している。

- 8 -

Table 3.3 Water Quality Test ResultsArea A

NLW

-1

NLW

-2

NLW

-3

NLW

-4

NLW

-5*

NLW

-6

NLW

-7

NLW

-8

NLW

-9

NLW

-10

NLW

-11

NLW

-12

NLW

-13

NLW

-14

NLW

-15

NLW

-16

NLW

-17

NLW

-18

NLW

-19

NLW

-20

NLW

-21**

Rese

rvoi

r nea

r int

ake o

f New

Lax

apan

aPo

wer P

lant

Surg

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Lax

apan

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wer P

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na P

ower

Pla

nt

Out

let o

f Lax

apan

a Po

wer P

lant

Stre

am a

t V1

notch

Stre

am a

t V2

notch

Stre

am a

t V3

notch

Stre

am a

t V4

notch

Stre

am a

t V5

notch

Sprin

g ju

st be

low

the c

liff

Gui

ded

water

at t

he ro

ad si

de

Gui

ded

water

at t

he ro

ad si

de

Sprin

g fro

m th

e wal

l to

the N

E of

valve

hous

e

Sprin

g fro

m th

e out

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stock

tunn

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Sprin

g be

low

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liff t

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alve

hous

e

Larg

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down

strea

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Just

down

strea

m o

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ater

fall

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a

Stre

am o

f See

gra

Ela

besid

e the

road

Stre

am b

esid

e the

road

Rain

wat

er n

ear L

axap

ana

Powe

r Pla

nt

pH 6.33 6.19 6.84 6.35 7.11 7.00 7.08 7.13 6.29 7.24 6.72 6.86 6.34 7.17 6.48 6.90 7.00 6.63 6.39 6.15

EC µs/cm 20 20 20 19 18 20 18 18 19 17 26 15 20 17 20 8 8 9 19 19

Na + ppm 4.0 4.5 5.2 3.8 3.5 4.0 4.0 3.5 4.0 3.5 3.5 3.5 3.5 4.0 4.0 3.0 3.0 3.0 3.9 3.5

(1e=23g) me/l 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.1 0.1 0.1 0.2 0.2

K + ppm 1.7 1.5 1.5 1.2 1.1 1.3 1.3 1.2 1.2 1.1 1.3 0.9 1.2 1.2 1.2 0.6 0.5 0.4 1.3 1.2

(1e=39g) me/l 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

Na + +K + me/l 0.2 0.2 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.1 0.1 0.1 0.2 0.2

Ca 2+ ppm 8 6 8 10 8 8 6 8 8 4 12 4 8 8 8 4 2 4 18 8

(1e=20g) me/l 0.4 0.3 0.4 0.5 0.4 0.4 0.3 0.4 0.4 0.2 0.6 0.2 0.4 0.4 0.4 0.2 0.1 0.2 0.9 0.4

Mg 2+ ppm 2 4 4 2 4 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 4 4 2

(1e=12 g) me/l 0.2 0.3 0.3 0.2 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.3 0.3 0.2

Fe 2+ ppm <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 0.1 0.1 0.1 <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 0.1 <0.1

(1e=28g) me/l 0.00 0.00 0.00 0.00

Mn 2+ ppm <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

(1e=27.5g) me/l

Cation 0.78 0.87 1.00 0.86 0.91 0.78 0.68 0.75 0.77 0.55 0.95 0.54 0.75 0.77 0.77 0.51 0.41 0.67 1.44 0.75

Cl - ppm 5.7 5.7 7.1 8.5 5.7 5.7 2.8 8.5 6.0 8.5 5.7 8.5 5.7 8.5 7.1 11.0 2.8 2.8 4.3 5.7

(1e=17.5g) me/l 0.3 0.3 0.4 0.5 0.3 0.3 0.2 0.5 0.3 0.5 0.3 0.5 0.3 0.5 0.4 0.6 0.2 0.2 0.2 0.3

SO 42- ppm 1.4 0.6 1.0 0.4 0.3 0.5 0.6 1.2 0.6 1.0 1.2 1.1 0.2 0.5 0.7 1.1 1.1 0.6 0.3 0.6

(1e=48g) me/l 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

HCO 3-

me/l 0.4 0.5 0.6 0.4 0.6 0.4 0.5 0.2 0.4 0.0 0.6 0.0 0.4 0.3 0.4 (0.1) 0.2 0.5 1.2 0.4

TotalAlkalinity

ppm 6 10 10 8 12 10 6 8 8 6 14 10 8 6 8 6 4 6 18 8

SS ppm 9.2 13.2 10.0 7.6 21.6 2.0 1.6 2.4 7.6 5.6 2.4 8.0 2.0 5.2 8.0 9.6 19.2 1.6 30.0 17.6

* Water is not available at the location** Water sampled from a new location (spring) at just downstream of the corporative shop in between NLW-16 and NLW-18

Locality

Sample No.

- 9 -

Figure 3.3 Electrical conductivity

Stream

Spring

NLW-1 Name of location

NLW－18

NLW-19

NLW-17

NLW-8(V4)

NLW-9（V5）

Electrical conductivity ＞20μS

Electrical conductivity 10 -20μS

Electrical conductivity ＜10μS Shaft

NLW-2

NLW-16

Area of Figure 5.15

- 10 -

Figure 3.4 Electric Conductivity

Stream

Spring

Name of

location NLW-1

Electrical conductivity ＞20μS

Electrical conductivity 10 -20μS

Electrical conductivity ＜10μS

NLW-13

NLW-14

NLW-15

NLW-10

NLW-12

NLW-6(V2)

NLW-16

NLW-18

NLW-7(V3)

Valve House

Penstock

NLW‐11

- 11 -

me/l me/l me/l me/l

Na++K+ Cl- Na++K+ Cl-

Ca2+ HCO3- Ca2+ HCO3

-

Mg2+ SO42- Mg2+ SO4

2-

NLW-1 A NLW-12 A

NLW-2 A NLW-13 C

NLW-3 A NLW-14 A

NLW-4 B NLW-15 B

NLW-6 A NLW-16 B

NLW-7 A NLW-17 C

NLW-8 A NLW-18 D

NLW-9 B NLW-19 D

NLW-10 A NLW-20

NLW-11 C NLW-21 A

Figure 3.5 Water Quality by Hexadiagram

1.0 0.5 0.5 1.01.0 0.5 0.5 1.0

- 12 -

Figure 3.6 Water Quality

NLW－18

NLW-19

NLW-17

NLW-8(V4)

NLW-9（V5）

NLW-2

NLW-16

Area of Figure 5.18

Stream

Spring

NLW-1 Name of location

Ca＋ rich

Ca＋ rich and Cl‐ rich

Ca＋ poor and Cl‐ rich

Ca＋ poor and Cl‐ poor Shaft

- 13 -

Figure 3.7 Water Quality

Stream

Spring

Name of

location

NLW-13

NLW-14

NLW-15

NLW-10

NLW-12

NLW-6(V2)

NLW-16

NLW-18

NLW-7(V3)

Valve House

Penstock

Ca＋ rich

Ca＋ rich and Cl‐ rich

Ca＋ poor and Cl‐ rich

Ca＋ poor and Cl‐ poor NLW-1